Plasticidade Sináptica Natureza e Cultura moldando o Self

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Plasticidade Sináptica: Natureza e Cultura Moldando o Self
Synaptic Plasticity: Nature and Nurture Shaping the Self
Angela Donato Oliva*, a, Gisele P. Diasb & Ricardo A. M. Reisb
aUniversidade do Estado do Rio de Janeiro & bUniversidade Federal do Rio de Janeiro
Resumo
O cérebro em desenvolvimento segue inicialmente um plano genético, estabelecido pela história evolutiva da
espécie humana, porém é muito sensível ao ambiente. Estímulos ambientais modificam a estrutura dos circuitos
neurais, refinando e tornando as sinapses, alvo de ação dos neurotransmissores, mais eficientes por meio de
atividade elétrica e mensageiros químicos. O objetivo desse estudo é discutir teoricamente como a plasticidade
e a especificação prévia de sistemas cerebrais coexistem no cérebro. Conclui-se destacando a importância de
integrar aspectos de aprendizagem social e da biologia na construção e refinamento das variadas habilidades
humanas.
Palavras-chave: Aprendizagem; especificação neural; genes; experiência; interação.
Abstract
The developing brain requires a genetic plan, established by the evolutionary history of human species, but it is
also very sensitive to the surrounding environment. Environmental stimuli can modify the structure of neural
circuits, refining and making synapses, which are the target of neurotransmitters, more efficient by electrical
activity and chemical messengers. The aim of the present study is to discuss theoretically how both plasticity
and previous specification of brain systems coexist in the brain. The conclusion shows the importance to inte-
grate aspects of social learning and biology in building and refining the various humane skills.
Keywords: Learning; neural specification; genes; experience; interaction.
No final do século XX e início do XXI, os avanços nas
neurociências mostraram evidências favoráveis à plas-
ticidade neural. Indicaram a neurogênese no cérebro adul-
to, as bases moleculares da memória e da aprendizagem e
a existência de milhares de sistemas trabalhando de forma
integrada (Jones, 2000). Atualmente, cada vez mais se busca
identificar nas estruturas cerebrais o que se observa em
termos comportamentais. Contudo, questões sobre como
as redes sinápticas estão organizadas e como exatamente
funcionam ainda estão longe de serem totalmente compre-
endidas.
Estudos sobre o desenvolvimento formulam perguntas
sobre como as estruturas cerebrais iniciais e as conexões
sinápticas que vão sendo estabelecidas com as experiências
possibilitam os inúmeros comportamentos e processos
cognitivos humanos (Karmiloff-Smith, Plunkett, Johnson,
Elman, & Bates, 1998; Lametti & Mattar, 2006; Quartz
& Sejnowski, 1997, entre outros). Eles indicam que as
interações humanas criam as conexões neurais a partir das
quais a mente emergiria. Sem essa experiência crucial de
relacionamento com os outros o desenvolvimento ficaria
seriamente comprometido (Rochat & Striano, 1999; Rovee-
Collier, 2000). As interações sociais são de natureza
simbólica, como destaca Mead (1934) e modificam as es-
truturas cerebrais (LeDoux, 2002). A questão de como a
mente emerge do cérebro em desenvolvimento envolve
inúmeros outros problemas (cf. Ramachandran, 2004).
Como a consciência surge em meio às redes neurais? Como
a atividade neural origina o sentido de sermos seres cons-
cientes? A experiência do self seria resultante do funciona-
mento cerebral global ou seria resultante da atividade de
determinados circuitos cerebrais interligados? Qual se-
ria a natureza do self e qual a relação deste com o cérebro?
Temos acesso aos nossos estados mentais e em que medida
isso difere do que podemos “ler” sobre o estado mental dos
outros? Como um impulso elétrico ativa proteínas e neuro-
transmissores configurando uma ação intencional? Como
pensar a relação entre plasticidade cerebral e modula-
ridade? Esta última questão tem sido bastante discutida
por diferentes perspectivas (para uma revisão completa vide
Oliva et al., 2006; Seidl de Moura, 2005).
Recentes estudos nas neurociências possibilitam um
entendimento cada vez mais preciso sobre como os circui-
tos neurais incorporam e consolidam experiências passa-
geiras em eventos duradouros de nossa memória (Kandel,
2001). A importância dessas investigações tem sido a de
indicar a complexa relação que existe entre a organização
de estruturas supra-moleculares envolvidas com as sinapses
e os repertórios comportamentais. Estudos envolvendo a
neurobiologia do desenvolvimento apresentaram um avanço
*
 Endereço para correspondência: Universidade do Estado
do Rio de Janeiro, Instituto de Psicologia, Rua São Francis-
co Xavier, 524, 10º andar, Bloco F, sala 1005, Maracanã,
Rio de Janeiro, RJ, Brasil, CEP 20550-900. E-mail:
angeladonatoliva@uol.com.br
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Psicologia: Reflexão e Crítica, 22(1), 128-135.
considerável nas últimas décadas em várias áreas relacio-
nadas com a geração, proliferação, sobrevida e organiza-
ção de neurônios (Carlén, Meletis, Barnabé-Heider, &
Frisén, 2006; Jessell & Sanes, 2000, Zito & Svoboda, 2002).
Resta compreender como estão relacionados com aspectos
cognitivos e comportamentais, considerando a múltipla
interação dos planos biológico e social. Ou seja, como as
experiências individuais permitem a constituição da expe-
riência de self no mundo social.
O self pode ser definido, de maneira geral, como a re-
presentação mental da experiência pessoal consciente,
que inclui processos de pensamento e um corpo físico
(Gazzaniga & Heatherton, 2005). Possuímos o sentido de
termos nossas próprias experiências em uma continuidade
integrada ao longo do tempo e da história. Sabemos quem
somos, o que nos caracteriza como indivíduos e nos di-
ferenciamos dos outros. Por volta dos dezoito meses, de-
senvolve-se o senso inicial de self, como mostra o estudo
clássico de Lewis e Brooks-Gunn (1979) sobre auto-reco-
nhecimento diante de um espelho. Sedikides e Skowronski,
(1997) distinguem alguns níveis de self, sendo que a
maioria dos animais experienciariam o self mínimo. Des-
tacam esses autores que o self simbólico (self narrativo)
seria uma adaptação relativamente recente das pressões
evolutivas e seria único para os humanos. James (1890/
1950) e Mead (1934) diferenciaram o self como o “eu” que
conhece, escolhe, planeja e o self como o objeto que é
conhecido ou objeto de atenção que é conhecido como
autoconsciência. Para esses autores, o bebê nasce com um
senso mínimo de self que se desenvolve por intermédio
das interações sociais. Autores (Gazzaniga & Heatherton,
2005; Sedikides & Skowronski, 1997) destacam crescente
número de evidências empíricas que apontam para o papel
dos lobos frontais na autoconsciência. Essas estruturas
seriam importantes para a memória e para a interpretação
de eventos, além de ser compatível com o fato de que os
lobos frontais seriam uma adaptação evolutiva recente e
estariam pouco desenvolvidos no nascimento (Rapoport &
Gogtay, 2008). Ponderam que a ausência de autoconsciên-
cia simbólica em animais não-humanos e bebês pequenos
poderia ser devido ao fato de o self se desenvolver com os
lobos frontais.
Assume-se aqui uma perspectiva interacionista, pois
supõe-se que a individualidade é construída a partir da
interação de uma identidade genética com experiências
sensoriais e cognitivas. James (1890/1950) destaca que o
self de cada um modifica-se de acordo com o contexto
social. Estudos nas neurociências (LeDoux, 2002) vêm ten-
tando conectar o social e o biológico nas explicações sobre
os processos humanos. O foco das visões que buscam essa
integração é saber como o nosso cérebro registra, organiza
e interpreta as experiências que são integradas em um pro-
cesso dinâmico e coeso, no qual passado, presente e futuro
coexistem. Esse entendimento pode contribuir para expli-
car características de personalidade, formas de interagir
com os outros, modosde construir, transmitir e internalizar
valores sociais.
Cérebro e Ambiente: Uma Relação Interativa
Para a psicologia evolucionista, o cérebro humano é um
aparato computacional complexo no qual diversos dispo-
sitivos especializados funcionam de maneira integrada
(Duchaine, Cosmides, & Tooby, 2001). As investigações
da abordagem evolucionista procuram mapear os progra-
mas cognitivos – a circuitaria neural – selecionados ao longo
da história evolutiva. Isso corresponderia a identificar, em
alguns comportamentos, o substrato da “natureza huma-
na”, aqui entendida como a arquitetura neural e computa-
cional típica da nossa espécie e que caracteriza a mente e o
cérebro dos seres humanos com as regras de processamento
de informações (Cosmides & Tooby, 2000).
Esses estudos lançam hipóteses sobre o funcionamento
da arquitetura mental, mas não respondem a perguntas
sobre como fatores genéticos e ambientais interagem na
organização cerebral. Em outras palavras, não se sabe como
a plasticidade das estruturas neurais ou um pré-estabele-
cimento genético das mesmas podem explicar a configura-
ção do sistema cerebral ao longo do desenvolvimento. Nos
circuitos sinápticos é integrada a informação entre estímu-
los ambientais e respostas do organismo. A plasticidade cere-
bral permite adaptações nos variados contextos sociais e faz
parte da arquitetura neural da espécie (Oliva et al., 2006).
Essa característica biológica não significa inflexibilidade
no âmbito social, ao contrário, é o que possibilita as trocas
sociais.
Formação do Cérebro: Aspectos Biológicos
O cérebro humano é composto por quase cem bilhões de
neurônios intrinsecamente conectados que permitem des-
de a regulação de funções básicas, como a respiração, até
tarefas elaboradas, tais como acreditar em uma idéia
(LeDoux, 2002). Todas as condutas humanas, sejam elas
explícitas ou implícitas, são possibilitadas por essas redes
neurais. Contudo, os neurônios apenas não são suficientes
para explicar essas condutas. A experiência de cada um
parece unir as dimensões social e biológica. Psicólogos e
biólogos têm procurado uma forma mais integrada de abor-
dar essa questão.
Nos seres humanos, grande parte dos neurônios é forma-
da em um período que antecede o nascimento. O pico de
produção pode chegar a aproximadamente 250.000
neurônios por minuto (Cowan, 1979). Esse processo é con-
trolado por diversos fatores que se difundem no tubo neural.
Os genes atuam na produção de proteínas que, por sua vez,
regulam a produção dessas células. Descrito dessa forma,
pode parecer que o desenvolvimento embrionário depende
unicamente de um comando genético. Entretanto, fatores
epigenéticos desempenham um papel crucial nesse proces-
so (LeDoux, 2002). Por exemplo, se houver ingestão de
álcool, drogas (Kotch & Sulik, 1992) ou agentes anti-
depressivos (Leonardo & Hen, 2006) no período inicial da
gestação, a produção neural sofre alterações e podem ocor-
rer quadros de anencefalia, espinha bífida ou comporta-
mentos de ansiedade nos filhos (Leonardo & Hen, 2006).
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Porém, nem sempre álcool ou drogas, como cocaína ou
anfetamina, produzem tais anomalias e nem sempre estas
são decorrentes da ingestão dessas substâncias. Um dos
objetivos dos estudos psico-biológicos em curso é destacar
a importância de entender como processos que obedecem
a mecanismos físicos e químicos de dimensão molecular
microscópica interagem com dinâmicas sociais, culturais
e históricas, de dimensão macroscópica; como esses fenô-
menos integrados a partir de estudos em seres humanos e
em modelos animais apontam para diferentes papéis da
experiência ao longo do desenvolvimento de uma pessoa.
Essa influência parece ser crucial nos chamados períodos
sensíveis, nos quais os circuitos neurais estariam mais sen-
síveis a mudanças. Um outro ponto que alguns teóricos
(Johnston, 2004; Kandel, 2000; Ledoux, 2002) têm defen-
dido, a partir de evidências empíricas, é que para que seja
possível a ocorrência de um comportamento, várias estrutu-
ras devem participar de maneira integrada. Uma habilidade
parece depender de um conjunto de estruturas articuladas
e isso pode funcionar como uma forma de proteção (Johnston,
2004). Segundo este autor, se uma estrutura for lesionada,
a função pode ser mantida por outras que também parti-
cipam, em graus diferentes, da tarefa. Se apenas uma estru-
tura possibilitasse uma função, o risco de perda seria maior
para o sistema cerebral.
Formação do Cérebro: A Busca de Integração entre os
Planos Biológico e Social
Na atualidade existem poucas evidências de que o cére-
bro humano de um recém-nascido possa ser comparado a
uma tabula rasa à espera de ser preenchido pela experiên-
cia (Cosmides & Tooby, 2000; Pinker, 2002; Seidl de
Moura, 2005). Há comportamentos em bebês que parecem
resultar de elaborados programas estabelecidos pela evolu-
ção. Esses programas seriam automáticos, não aprendidos
e possibilitariam respostas complexas, rápidas e eficien-
tes, o que sustenta a hipótese da especificidade neural e
dos módulos mentais esculpidos pela seleção natural.
No entanto, não parece defensável a posição de que os
comportamentos seriam apenas geneticamente determina-
dos, resultantes exclusivamente de mecanismos ou progra-
mas biológicos que nos impelem a agir, pensar e sentir de
um modo particular. Nem é isso que os defensores de mó-
dulos mentais pré-programados alegam. Ao contrário, a
tendência atual, que tem recebido contribuições importan-
tes das neurociências, sustenta que os circuitos cerebrais
emergem e são moldados a partir de uma combinação de
influências genéticas e ambientais (LeDoux, 2002; Ridley,
2004). O antigo debate natureza e cultura tem sido substi-
tuído pela questão de como ambos – interagindo nas expe-
riências dos sujeitos – contribuem para a construção do
cérebro e para o estabelecimento de sinapses (LeDoux,
2002; Ridley, 2004). Os seres humanos têm a capacidade
biológica (natureza) de construir e comunicar para os ou-
tros as coisas que aprenderam no âmbito social (cultura).
Deve-se considerar tanto a marca que a experiência deixa
em nosso cérebro quanto a herança ancestral carregada
pelos genes que influenciam a organização funcional e es-
trutural de nosso cérebro (LeDoux, 2002). A modelagem
das conexões sinápticas depende tanto dos genes quanto
da experiência (LeDoux, 2002).
A construção da intersubjetividade, o desenvolvimento
do self, a consciência de si e dos outros, o conhecimento
social, a capacidade de entender as intenções alheias, en-
tre tantas outras capacidades, só se constituem na interação
e pela interação com os outros (Ramachandran, 2004). Não
seria possível um ser humano se desenvolver como tal se
fosse criado em isolamento social (Rochat & Striano, 1999;
Rovee-Collier, 2000). Pode-se dizer, a partir desses estu-
dos, que a condição de possibilidade é biológica e a con-
dição material ou a forma específica de nos tornarmos
pessoas de um modo particular é modulada pela dimensão
social.
Se os organismos não são uma tábula rasa, ou seja, se
existem programas que predispõem a agir de certas manei-
ras, temos a possibilidade teórica de o cérebro apresentar
módulos especificados. Com isso deparamo-nos com o
problema de explicar a grande adaptabilidade do cérebro
frente aos variados ambientes sociais e culturais ao longo
da história. Como é possível a plasticidade em um sistema
composto por programas que levam o organismo a agir de
determinado modo?
Plasticidade Sináptica e o Desenvolvimento do Cérebro
O termo plasticidade sináptica refere-se às respostas
adaptativas do sistema nervoso (SN) frente aos estímulos
percebidos. A maioria dos sistemas no cérebro são plás-
ticos, ou seja, são modificados com a experiência, o que
significa que as sinapses envolvidas são alteradas por estí-
mulos ambientais captados por algumamodalidade de per-
cepção sensorial. O conceito de plasticidade sináptica foi
definido há mais de um século pelo fisiologista Charles
Sherrington e é uma propriedade essencial do desenvol-
vimento e uma das principais funções cerebrais. Em con-
cordância com o conceito de plasticidade, LeDoux (2002)
sustenta que o cérebro é muito sensível ao ambiente, e isso
não é incompatível com um funcionamento possibilitado
(mas não determinado) pelos genes. A experiência permite
a aquisição de conhecimentos e de informações pelo SN
provocando alterações anatômicas em diversos locais do
encéfalo e essas alterações modificam a intensidade das
conexões entre as células.
As modificações sinápticas não se restringem a algum
período do desenvolvimento e ocorrem em todos os mo-
mentos em que há aprendizagem (Kandel, 2000). O cére-
bro adulto se adapta constantemente aos estímulos e essa
plasticidade não se manifesta apenas em comportamentos
de aprendizagem e memória que indicam a base biológica
da individualidade. Essas mudanças dinâmicas são visí-
veis no processamento do SN e podem ser estudadas de
forma mais consistente no principal local que envolve a
troca de informações no cérebro: a sinapse.
Sinapse e Plasticidade
Depois de um século de descobertas, as sinapses foram
inicialmente agrupadas em elétricas e químicas, caracteri-
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Oliva, A. D., Dias, G. P. & Reis, R. A. M. (2009). Plasticidade Sináptica: Natureza e Cultura Moldando o Self.
zadas tanto pelo fluxo de correntes elétricas quanto pela
liberação de mediadores químicos chamados de neurotrans-
missores (Kandel, 2000). Há também sinapses eletro-quí-
micas, onde coexistem diversos tipos de moléculas sinali-
zadoras. A sinapse pode ser fisicamente representada por
uma fenda nanométrica separando duas estruturas especia-
lizadas num terminal pré-sináptico que irá influenciar (e
poderá ser influenciado por) uma região pós-sináptica.
Estima-se que cada um dos bilhões de neurônios que for-
mam o SN é capaz de formar milhares de sinapses indivi-
duais, excitatórias, inibitórias ou regulatórias, aumentan-
do a complexidade do SN (Kandel, 2000). Santiago Ramón
y Cajal, em 1896, foi o responsável pela introdução do con-
ceito de polarização dinâmica, sugerindo que os neurônios
apresentavam-se assimétricos em sua estrutura, envolvi-
dos com o fluxo diferenciado de informação de circuitos
funcionais no SN.
Hebb (1949) previu uma forma de plasticidade sináptica
decorrente da sincronia dos neurônios pré e pós-sinápticos.
O disparo elétrico em alta freqüência levaria, por associa-
ção, ao fortalecimento das respostas sinápticas, caracte-
rizando o processo de aprendizagem. Essa previsão foi cons-
tatada algumas décadas após com a descoberta do fenô-
meno de potenciação de longo prazo, LTP (Long Term
Potentiation) descrita em sinapses hipocampais de coe-
lhos no estudo de Bliss e Lomo (1973). O fenômeno de
LTP é um processo fisiológico no qual o fortalecimento
das conexões sinápticas é observado entre os neurônios de
várias regiões do SN após uma ativação intensa (estímulo
tetânico). Suas propriedades são associação, cooperação e
especificidade, que são fundamentais para os processos de
codificação, armazenamento, consolidação e recuperação
da memória (Kandel, 2000). Hebb (1949) não acreditava
que as associações ficassem restritas a sinapses, mas sim
que os neurônios fizessem parte de uma rede (ensemble)
de células capaz de propagar para outros sistemas a infor-
mação captada por essas conexões sinápticas. Assim, o com-
portamento dependeria essencialmente da forma pela qual
os neurônios estão conectados uns aos outros em circuitos
(LeDoux, 2002). As várias etapas do desenvolvimento do
cérebro humano levam um tempo considerável para acon-
tecer e os diferentes circuitos seguem eventos interativos
em diferentes momentos, construindo nossas respostas e o
nosso repertório mental de forma gradual e única desde a
infância (Jessell & Sanes, 2000). Nosso self é fruto das
experiências sociais e do legado genético (LeDoux, 2002).
Espinhas Dendríticas, Aprendizagem e Memória
Com novas técnicas de imagem Matsuzaki, Honkura,
Ellis-Davies e Kasai (2004) estudaram a indução de LTP
em pequenas estruturas compartimentalizadas denominadas
espinhas dendríticas. De acordo com esses autores, as espi-
nhas estão localizadas nos dendritos de neurônios excita-
tórios do hipocampo e do córtex e são elementos-chave para
referendar mecanismos de aprendizagem. Nessas estrutu-
ras ocorrem as características fundamentais da LTP e da
memória: especificidade, associação, detecção coincidente
hebbiana e dependência de uma atividade pré-pós sináptica,
convergindo informação nas células piramidais do hipo-
campo e do córtex (Matsuzaki et al., 2004). Essas peque-
nas estruturas assumem diversas morfologias que muitas
vezes refletem o grau de amadurecimento e de interação
com alvos neurais (Matus, 2000). O estudo de Matsuzaki
et al. (2004), indica ainda que o fenômeno da LTP pode
induzir mudanças físicas nas espinhas dendríticas. Os au-
tores utilizaram neurônios do hipocampo de roedores com
o auxílio de um microscópio multi-fotônico para revelar
mudanças sutis no volume das espinhas dendríticas. Me-
diante estímulos que geravam pulsos tetânicos de alta fre-
qüência (tais quais os necessários para gerar a LTP), os
resultados indicaram que as espinhas individuais seguem
o postulado de Hebb em paradigmas de aprendizagem.
Os autores concluíram ainda que as pequenas espinhas
constituem os locais preferenciais para a indução da LTP,
enquanto as espinhas maiores representam traços físicos
de memórias já registradas. Existem diversos locais no
cére-bro para armazenamento de memórias. As espinhas
den-dríticas são encontradas não apenas no hipocampo e
no córtex, locais associados com memórias explícitas (para
fatos e eventos), mas também em alguns circuitos envol-
vendo a amígdala e os gânglios da base (LeDoux, 2002).
Essas regiões estão envolvidas com memórias implícitas
(respostas emocionais e alguns reflexos) e têm recebido
uma enorme atenção nos últimos anos (LeDoux, 2002).
Darwinismo Neural
Nos mais diversos sistemas neurais, as conexões pre-
cisas emergem de padrões inicialmente imprecisos dos
contatos sinápticos (Quartz & Sejnowski, 1997). A comple-
xidade dos circuitos é gerada durante o desenvolvimento,
inicialmente por um processo genético e, em seguida, é ela-
borada a partir de uma intensa interação com o ambiente
(Quartz & Sejnowski, 1997). Entender a atuação do ambiente
na configuração dos circuitos sinápticos é fundamental
para uma compreensão da cognição em termos neurais,
que pode ser traduzida por duas hipóteses no debate na-
tureza e cultura: a hipótese da seleção e a da instrução.
Uma das vertentes que busca responder às hipóteses
sobre o papel da atividade neural iniciada pelo ambiente
é denominada selecionismo neural (LeDoux, 2002). Tal
perspectiva supõe um conjunto pré-existente de conexões
sobre o qual as experiências atuariam. O resultado disso
seria uma seleção de circuitos que atenderiam às deman-
das ambientais. Para sustentar essa hipótese é necessário
supor três princípios básicos: (a) exuberância; (b) uso e (c)
subtração. O princípio da exuberância postula que o siste-
ma inicialmente apresenta um número superior de sinapses
do que as que serão mantidas nas etapas do desenvolvi-
mento. Subtrair as conexões não selecionadas (ou não
ativadas pela experiência) das que foram ativadas resulta-
ria naquilo que somos. O segundo princípio diz respeito ao
uso: apenas sinapses ativas são mantidas. O terceiro prin-
cípio defende que as conexões inativas são eliminadas.
Edelman (2003) é um dos principais defensores contempo-
Psicologia: Reflexão e Crítica, 22 (1), 128-135.
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râneos da hipótese de que o desenvolvimento e a organiza-
ção das funções superiores cerebrais podem ser explicados
em termos da seleçãode grupamentos neurais, criando o
termo Darwinismo Neural. Essa perspectiva afina-se com
as contribuições de autores da psicologia evolucionista
(Cosmides & Tooby, 2000; Pinker, 2002), que pressupõem
a existência de programas mentais estabelecidos na evolu-
ção. O darwinismo neural precisa contar com a emergên-
cia de um número muito grande de conexões que surgem
em diferentes períodos do desenvolvimento para dar conta
da diversidade ambiental.
Construtivismo Neural e Tabula Plástica: Hipótese da
Instrução Neural
A outra vertente que busca explicar o papel da atividade
neural iniciada pelo ambiente, defende uma posição diame-
tralmente oposta à anterior. Ao contrário do selecionismo,
a instrução constitui-se como uma abordagem construti-
vista do crescimento neural. A questão de como ocorre o
desenvolvimento do cérebro e de como este faz emergir
representações mentais baseia-se na idéia de que as repre-
sentações corticais são construídas a partir da interação
entre mecanismos de crescimento e atividade neurais esti-
mulada pelo ambiente (Quartz & Sejnowski, 1997). En-
quanto as propostas do selecionismo neural defendem a
idéia de que haveria no cérebro um potencial para as capa-
cidades humanas a partir do qual os processos cognitivos
emergiriam como resultantes da seleção de conexões
sinápticas, o chamado construtivismo neural enfatiza bas-
tante a plasticidade cortical. Para essa perspectiva, o
neocórtex dos mamíferos não obedeceria a um programa
de organização pré-estabelecido. A abordagem enfatiza a
capacidade do organismo de adaptar-se flexivelmente (ou
plasticamente) aos diferentes ambientes e alega que um
programa pré-estabelecido implicaria no problema de
explicar como a plasticidade seria possível. Neste con-
texto, as estruturas representacionais são progressiva-
mente adicionadas ao aparato cognitivo, conforme o orga-
nismo interage com o meio (Quartz & Sejnowski, 1997).
Um estudo de Johnston (2004) mostra que lesões em
áreas envolvidas no processamento da linguagem cau-
sam um pequeno prejuízo no cérebro de uma criança, mas
severos problemas no uso da linguagem em um adulto.
Para esse autor, isso seria indicativo de plasticidade
cortical e estaria em concordância com os princípios
construtivistas. Ao que parece, no início da vida, antes
que os circuitos estejam estruturados, áreas primariamente
não envolvidas no processamento lingüístico poderiam
assumir tal função.
Hipótese de Modularização
Todo esse debate tem servido para colocar em foco ques-
tões que podem contribuir para o entendimento da mente.
Não há consenso entre os autores em relação ao problema
de considerar o cérebro como um órgão completamente
plástico (Johnston, 2004; Quartz & Sejnowski, 1997) ou
pré-formado em termos de estruturas funcionais (Edelman,
2003; Pinker, 2002). Há lacunas sobre como seria o pro-
cesso de especialização das estruturas neurais. Uma con-
tribuição importante para entender essa questão é a supo-
sição formulada por Karmiloff-Smith (1992). Para ela, no
início do desenvolvimento, seria admitido um número
mínimo de estruturas pré-especificadas, o menor possível
para fazer o sistema mental funcionar e interagir com o
ambiente. O que propõe é um mecanismo de crescente
modularização, um processo gradual, decorrente da apren-
dizagem e do desenvolvimento e que culmina em estrutu-
ras altamente especializadas. Um dos pontos que ressalta é
que a completa ausência de especificações esbarraria no
problema de “o que se deve assimilar” diante de uma infi-
nidade de estímulos ambientais. Ao mesmo tempo, uma
grande quantidade de estruturas mentais previamente espe-
cificadas levaria ao impasse de como poderíamos nos adap-
tar às diferentes circunstâncias. Para a autora, os selecio-
nistas precisam explicar como é possível a plasticidade em
um sistema com viés de forte especificação.
A Atividade Neural Possibilitando a Plasticidade
O papel da atividade elétrica é essencial para a regulação
do desenvolvimento neural e ocorre pela ativação de re-
ceptores sensoriais especializados por meio de estímulos
físicos e pela ativação espontânea das células neurais,
observada em estágio precoce no qual os sistemas senso-
riais ainda não estão desenvolvidos. O refinamento das
conexões sinápticas parece depender dessas formas de ati-
vidade. Katz e Shatz (1996) demonstraram a presença de
atividade espontânea em várias partes da retina e do tálamo
embrionários de ratos, mesmo na ausência de qualquer
experiência visual. Mostraram ainda que alterações gené-
ticas que impedem essa atividade anterior à experiência
resultam em perdas visuais permanentes.
O papel exato da atividade elétrica é algo ainda deba-
tido, mas parece ter efeitos diferenciados no desenvolvi-
mento. Durante o período crítico, por exemplo, consolida
circuitos e sua ausência pode ter efeitos irreversíveis. O
cerne dessa discussão, como já foi salientado, é se a ati-
vidade neural tem a função de ajudar a criar as conexões
(construtivismo) ou de selecionar, a partir de um con-
junto inicial, conexões estabelecidas intrinsecamente
(selecionismo).
Essa discussão relaciona-se com os limites e o alcance
das explicações baseadas nos princípios da plasticidade
cerebral ou aquelas fundamentadas em sistemas mentais
específicos e pré-estabelecidos para a espécie. Estudos
empíricos corroboram as duas visões. Há tanto evidências
favoráveis à plasticidade quanto aos programas prévios. O
que pode e o que não pode ser explicado por esses princí-
pios? O que se ganha em termos de compreensão ao se
supor a co-existência de plasticidade e programas previa-
mente estabelecidos? O cérebro, por ser um órgão extre-
mamente complexo, poderia funcionar de acordo com esses
dois princípios, não de maneira a um anular o outro, mas
de modo que um atue onde o outro não possa fazê-lo com
eficiência e economia.
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Oliva, A. D., Dias, G. P. & Reis, R. A. M. (2009). Plasticidade Sináptica: Natureza e Cultura Moldando o Self.
Isso ficaria consoante com perspectivas mais contem-
porâneas (Lamprecht & LeDoux 2004), que indicam que
funcionamos de maneiras diferentes em função dos am-
bientes e estímulos aos quais somos submetidos. Há mo-
mentos nos quais ações mais automáticas precisam ocorrer
e os sistemas responsáveis por isso parecem funcionar de
acordo com mecanismos preestabelecidos. Contudo, um
sistema menos automático e mais preciso entraria em ação
a seguir para corrigir eventuais respostas não adaptativas
aos contextos.
Perspectiva Evolucionista e Resultados de Estudos
Empíricos
A construção de redes sinápticas ocorre de maneira se-
melhante para todos os sujeitos da espécie. Esse padrão,
que desde a origem é interativo, pode ser explicado como
decorrente de um longo processo evolutivo. A suposição
evolucionista é a de que as respostas que solucionaram pro-
blemas de sobrevivência e de reprodução nos ancestrais
caçadores-coletores deixaram marcas em nossos cérebros.
Essa hipótese tem sido testada, indiretamente, através de
estudos com bebês bem pequenos (Duchaine et al., 2001).
Pesquisas sobre competências iniciais em recém-nascidos
servem de evidência empírica para fundamentar hipóteses
sobre mecanismos de refinamento do cérebro através da
seleção natural (Duchaine et al., 2001; Oliva, 2004; Spelke,
2000).
Inúmeras capacidades de bebês são registradas na litera-
tura e estes mesmos estudos empíricos sugerem que elas
não parecem ser decorrentes de mecanismos tradicionais
de aprendizagem, tal a sua complexidade (Oliva, 2004;
Oliva et al., 2006; Seidl de Moura & Ribas, 2004). Recém-
nascidos olham por mais tempo para figuras que se asse-
melham à face humana (Turati, Simion, Milani, & Umiltà,
2002); entre quatro e seis meses observam por período de
tempo maior os eventos que contrariam certos fenômenos
físicos ou eventos impossíveis de ocorrer em condições
naturais. Os bebês olham por mais tempo uma bola emmovimento que transpõe um anteparo sólido do que a bola
que pára diante do mesmo, caracterizando um evento físi-
co possível (Baillargeon, 1995; Spelke, 2000); percebem
profundidade (Baillargeon, 1995); discriminam entre os
fonemas (Dupoux, Pallier, Kakehi, & Mehler, 2001) e por
volta do oitavo mês perdem parte dessa capacidade que se
ajusta aos fonemas utilizados à língua na qual o bebê está
exposto, assemelhando-se à discriminação fonética exibi-
da pelo adulto. Distinguem, com poucas horas de vida, o
toque proveniente de própria estimulação e o toque prove-
niente de outrem (Rochat & Striano, 1999). Bebês de seis
semanas imitam expressões faciais que observam em um
modelo (Meltzoff & Moore, 1994), mesmo após um inter-
valo de 24 horas. Bebês de dois meses olham por mais tempo
faces consideradas atraentes (Slater et al., 1998). Apresen-
tam preferência pela voz materna (Rovee-Collier, 2000).
Por volta dos dois meses reagem emocionalmente quando
expectativas sobre as reações dos outros são quebradas
(Rochat & Striano, 1999). As pesquisas sobre o desenvol-
vimento inicial descortinam essas e outras habilidades,
mas é importante que investigações empíricas continuem
sendo realizadas para melhorar o entendimento sobre
esses comportamentos iniciais. Levando em consideração
os argumentos de Spelke (2000), ressalta-se que a enorme
capacidade que os bebês exibem para aprender depende
fundamentalmente de estruturas cerebrais pré-existentes
para perceber o mundo.
Teóricos evolucionistas tais como, Tooby e Cosmides
(1995) consideram que a maneira pela qual as crianças
apresentam certas capacidades cognitivas precoces se ex-
plica pela existência de uma natureza humana universal,
constituída de mecanismos psicológicos, produtos da evo-
lução. Esses mecanismos seriam adaptações resultantes de
um processo de seleção natural ao longo do tempo evolutivo.
Tarefas extremamente complexas, tais como o reconhe-
cimento de faces, são executadas facilmente por bebês, sem
necessidade de instrução formal. Como explicar essas
habilidades sem auxílio de mecanismos previamente con-
figurados no cérebro? Ao mesmo tempo, como considerar
as possibilidades da plasticidade em um cérebro pré-espe-
cificado pela evolução?
Considerações Finais
Há perguntas formuladas por psicólogos e biólogos e que
permanecem ainda sem uma resposta satisfatória. Não se
sabe exatamente como as células no desenvolvimento em-
brionário tornam-se neurônios e como os axônios de todas
essas células encontram seus alvos corretos. Também se
desconhece qual a parcela de influência dos componentes
genéticos e ambientais no refinamento do SN. Não são co-
nhecidos quais os mecanismos que levam a estimulação
ambiental a interagir com o crescimento exuberante do SN
e quais os eventos que selecionam determinados circuitos
em detrimento de outros. Busca-se saber como os nossos
comportamentos cognitivos e emocionais podem ser expli-
cados em função da atividade dos circuitos e como estes
podem ser dinamicamente modificados, mesmo no estágio
adulto.
A condição humana é bastante complexa e a tarefa de
estudá-la impõe a integração de diferentes áreas do saber.
Os estudos que foram apresentados neste trabalho busca-
ram contrapor evidências favoráveis a um entendimento
de um cérebro plástico, altamente sensível ao ambiente.
Esta parece ser a principal função do cérebro: as trocas e
adaptação ao meio. Por esta razão, foi necessário explanar
estudos que pudessem aprofundar como isso se dá em ter-
mos moleculares. A partir deles, fica mais nítido como a
experiência sensorial pode alterar de forma dramática a
estrutura e a função dos circuitos neurais no neocórtex em
desenvolvimento.
A construção do self parece seguir uma rota ancestral de
evolução, mas não pode prescindir de um contexto, social
e histórico, em meio a condições materiais específicas. Ten-
do em vista os pontos discutidos nesse trabalho, reitera-se
que nossos comportamentos, pensamentos e sentimentos
Psicologia: Reflexão e Crítica, 22 (1), 128-135.
134
são possibilitados pelas sinapses que surgem durante todo
o desenvolvimento, mudando o curso das nossas vidas e a
estimulação ambiental é parte crucial desse processo.
Este trabalho buscou apresentar estudos em neurociên-
cias, psicologia evolucionista e psicologia do desenvolvi-
mento. A idéia norteadora foi a de evidenciar que dados
empíricos, obtidos de maneira independente, em áreas de
estudo diversas, parecem estar articulados. Com isso con-
solida-se um caminho para uma integração teórica neces-
sária, que, espera-se, contribua para a compreensão do que
nos torna humanos, no palco da natureza e da cultura.
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Recebido: 02/01/2008
1ª revisão: 30/04/2008
2ª revisão: 28/07/2008
Aceite final: 21/08/2008